Les propriétés des métaux - aluminium, verre et matériaux de ...
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LES MATERIAUX.<br />
<strong>Les</strong> <strong>propriétés</strong> du <strong>métaux</strong><br />
S4.2: MATERIAUX ET PRODUITS DE LA PROFESSION.<br />
C1.1: Déco<strong>de</strong>r, analyser les consignes, les plans, les schémas<br />
<strong>et</strong> les documents techniques.<br />
1 -) LA MALLEABILITE:<br />
La malléabilité est la propriété possédée par certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> pouvoir être réduits en<br />
feuilles minces, à froid ou à chaud, sans criques ni gerçure. C<strong>et</strong>te opération mécanique<br />
s'exécute soit manuellement au marteau, soit mécaniquement dans les laminoirs.<br />
Exemple: Le plomb se lamine à froid <strong>et</strong> l'acier à chaud.<br />
2 -) LA FUSIBILITE:<br />
La fusibilité est la propriété que possè<strong>de</strong>nt certains corps <strong>de</strong> passer <strong>de</strong> l'état soli<strong>de</strong> à<br />
l'état liqui<strong>de</strong> sous l'influence <strong>de</strong> la chaleur.<br />
La température à laquelle se produit ce phénomène se nomme: point <strong>de</strong> fusion.<br />
Points <strong>de</strong> fusion <strong><strong>de</strong>s</strong> principaux <strong>métaux</strong> industriels<br />
Métaux Pts <strong>de</strong> fusion Métaux Pts <strong>de</strong> fusion<br />
Fer 1550° Aluminium 660°<br />
Nickel 1450° Antimoine 630°<br />
Aciers 1300° à 1400° Zinc 420°<br />
Fontes 1100° à 1200° Plomb 330°<br />
Cuivre 1080° Etain 235°<br />
3-) LA CONDUCTIBILITE:<br />
C'est la propriété que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> se laisser facilement traverser dans<br />
leur masse par la chaleur <strong>et</strong> l'électricité.<br />
Exemple: Comparaison <strong>de</strong> conductibilité entre <strong>de</strong>ux tiges <strong>de</strong> <strong>métaux</strong> différents: acier <strong>et</strong><br />
cuivre placés dans un même feu. Le cuivre est un meilleur conducteur thermique <strong>et</strong> électrique,<br />
mais tous les <strong>métaux</strong> à <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong>grés différents sont bons conducteurs <strong>de</strong> la chaleur <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
l'électricité. Par contre, le bois, le <strong>verre</strong>, la porcelaine, l'ébonite, l'amiante, les matières<br />
plastiques sont mauvais conducteurs: on les appelle pour c<strong>et</strong>te raison isolant thermiques <strong>et</strong><br />
électriques.<br />
4-) LA DUCTILITE:<br />
Feuille 1/3<br />
La ductilité est la quantité que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> pouvoir être réduits en fils<br />
<strong>de</strong> faible section. L'opération mécanique qui perm<strong>et</strong> d'obtenir ces produits s'appelle le tréfilage<br />
est pratiqué dans <strong><strong>de</strong>s</strong> filières.<br />
Exemple: L'or, l'argent, le cuivre <strong>et</strong> l'<strong>aluminium</strong> sont par ordre décroissant très ductiles.
LES MATERIAUX.<br />
<strong>Les</strong> <strong>propriétés</strong> du <strong>métaux</strong><br />
S4.2: MATERIAUX ET PRODUITS DE LA PROFESSION.<br />
C1.1: Déco<strong>de</strong>r, analyser les consignes, les plans, les schémas<br />
<strong>et</strong> les documents techniques.<br />
1 -) LA MALLEABILITE:<br />
La malléabilité est la propriété possédée par certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> pouvoir être réduits en<br />
feuilles minces, à froid ou à chaud, sans criques ni gerçure. C<strong>et</strong>te opération mécanique<br />
s'exécute soit manuellement au marteau, soit mécaniquement dans les laminoirs.<br />
Exemple: Le plomb se lamine à froid <strong>et</strong> l'acier à chaud.<br />
2 -) LA FUSIBILITE:<br />
La fusibilité est la propriété que possè<strong>de</strong>nt certains corps <strong>de</strong> passer <strong>de</strong> l'état soli<strong>de</strong> à<br />
l'état liqui<strong>de</strong> sous l'influence <strong>de</strong> la chaleur.<br />
La température à laquelle se produit ce phénomène se nomme: point <strong>de</strong> fusion.<br />
Points <strong>de</strong> fusion <strong><strong>de</strong>s</strong> principaux <strong>métaux</strong> industriels<br />
Métaux Pts <strong>de</strong> fusion Métaux Pts <strong>de</strong> fusion<br />
Fer 1550° Aluminium 660°<br />
Nickel 1450° Antimoine 630°<br />
Aciers 1300° à 1400° Zinc 420°<br />
Fontes 1100° à 1200° Plomb 330°<br />
Cuivre 1080° Etain 235°<br />
3-) LA CONDUCTIBILITE:<br />
C'est la propriété que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> se laisser facilement traverser dans<br />
leur masse par la chaleur <strong>et</strong> l'électricité.<br />
Exemple: Comparaison <strong>de</strong> conductibilité entre <strong>de</strong>ux tiges <strong>de</strong> <strong>métaux</strong> différents: acier <strong>et</strong><br />
cuivre placés dans un même feu. Le cuivre est un meilleur conducteur thermique <strong>et</strong> électrique,<br />
mais tous les <strong>métaux</strong> à <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>de</strong>grés différents sont bons conducteurs <strong>de</strong> la chaleur <strong>et</strong> <strong>de</strong><br />
l'électricité. Par contre, le bois, le <strong>verre</strong>, la porcelaine, l'ébonite, l'amiante, les matières<br />
plastiques sont mauvais conducteurs: on les appelle pour c<strong>et</strong>te raison isolant thermiques <strong>et</strong><br />
électriques.<br />
4-) LA DUCTILITE:<br />
Feuille 1/3<br />
La ductilité est la quantité que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> pouvoir être réduits en fils<br />
<strong>de</strong> faible section. L'opération mécanique qui perm<strong>et</strong> d'obtenir ces produits s'appelle le tréfilage<br />
est pratiqué dans <strong><strong>de</strong>s</strong> filières.<br />
Exemple: L'or, l'argent, le cuivre <strong>et</strong> l'<strong>aluminium</strong> sont par ordre décroissant très ductiles.
5 -) L'ELASTICITE:<br />
L'élasticité est la propriété que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> reprendre leur position<br />
primitive, leur forme ou leur volume extérieur après avoir été allongés.<br />
Pour certains <strong>métaux</strong>, c<strong>et</strong>te propriété est l'aboutissement <strong>de</strong> traitements mécanique ou<br />
thermique particuliers.<br />
6 -) LA TENACITE:<br />
La ténacité caractérise la résistance <strong>de</strong> certains <strong>métaux</strong> à <strong><strong>de</strong>s</strong> efforts particuliers, c'est<br />
également la propriété que possè<strong>de</strong>nt ces même <strong>métaux</strong> d'opposer une gran<strong>de</strong> résistance à la<br />
rupture.<br />
<strong>Les</strong> principaux essais qui perm<strong>et</strong>tent <strong>de</strong> déterminer la ténacité sont appelés:<br />
Essais <strong>de</strong> traction <strong>et</strong> essais <strong>de</strong> dur<strong>et</strong>é.<br />
7- LA COULABILITE:<br />
On appelle la coulabilité la propriété possédée par plusieurs <strong>métaux</strong> d'épouser<br />
étroitement la forme <strong><strong>de</strong>s</strong> moules dans lesquels ils sont introduits après fusion. C'est en quelque<br />
sorte la fluidité <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>métaux</strong> fondus.<br />
8-) LA SOUDABILITE:<br />
La soudabilité est l'aptitu<strong>de</strong> que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> à se sou<strong>de</strong>r à eux-même par<br />
simple contact lorsqu'ils sont à haute température <strong>et</strong> ceci sans le secours d'un métal <strong>de</strong> liaison.<br />
Exemple: le fer à l'état pâteux est très soudable.<br />
9-) L'HOMOGENEITE:<br />
L'homogénéité est caractérisée dans la masse d'un corps par une répartition très<br />
régulière <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments la constituant: c'est la qualité première d'un alliage.<br />
La propriété opposée est l'hétérogénéité.<br />
10-) LA DENSITE ET MASSE SPECIFIQUE:<br />
La masse spécifique d'un corps est la masse <strong>de</strong> l'unité <strong>de</strong> volume <strong>de</strong> ce corps. L'unité <strong>de</strong><br />
volume choisie est décimètre cube (dm3). La masse spécifique s'exprime donc en kilogrammes<br />
par dm3 (nombre concr<strong>et</strong>). La <strong>de</strong>nsité est le rapport <strong>de</strong> la masse d'un certain volume <strong>de</strong> ce<br />
corps à la masse d'un égal volume d'eau.<br />
On aura donc:<br />
Densité= masse V d'un volume d'un corps / masse V du même volume d'eau.<br />
La <strong>de</strong>nsité est un nombre abstrait (sans unité)<br />
METAUX DENSITE<br />
Acier 7,85<br />
Cuivre 8,9<br />
Plomb 11,4<br />
Aluminium 2,7<br />
Etain 7,2<br />
Feuille 2/3
5 -) L'ELASTICITE:<br />
L'élasticité est la propriété que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> <strong>de</strong> reprendre leur position<br />
primitive, leur forme ou leur volume extérieur après avoir été allongés.<br />
Pour certains <strong>métaux</strong>, c<strong>et</strong>te propriété est l'aboutissement <strong>de</strong> traitements mécanique ou<br />
thermique particuliers.<br />
6 -) LA TENACITE:<br />
La ténacité caractérise la résistance <strong>de</strong> certains <strong>métaux</strong> à <strong><strong>de</strong>s</strong> efforts particuliers, c'est<br />
également la propriété que possè<strong>de</strong>nt ces même <strong>métaux</strong> d'opposer une gran<strong>de</strong> résistance à la<br />
rupture.<br />
<strong>Les</strong> principaux essais qui perm<strong>et</strong>tent <strong>de</strong> déterminer la ténacité sont appelés:<br />
Essais <strong>de</strong> traction <strong>et</strong> essais <strong>de</strong> dur<strong>et</strong>é.<br />
7- LA COULABILITE:<br />
On appelle la coulabilité la propriété possédée par plusieurs <strong>métaux</strong> d'épouser<br />
étroitement la forme <strong><strong>de</strong>s</strong> moules dans lesquels ils sont introduits après fusion. C'est en quelque<br />
sorte la fluidité <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>métaux</strong> fondus.<br />
8-) LA SOUDABILITE:<br />
La soudabilité est l'aptitu<strong>de</strong> que possè<strong>de</strong>nt certains <strong>métaux</strong> à se sou<strong>de</strong>r à eux-même par<br />
simple contact lorsqu'ils sont à haute température <strong>et</strong> ceci sans le secours d'un métal <strong>de</strong> liaison.<br />
Exemple: le fer à l'état pâteux est très soudable.<br />
9-) L'HOMOGENEITE:<br />
L'homogénéité est caractérisée dans la masse d'un corps par une répartition très<br />
régulière <strong><strong>de</strong>s</strong> éléments la constituant: c'est la qualité première d'un alliage.<br />
La propriété opposée est l'hétérogénéité.<br />
10-) LA DENSITE ET MASSE SPECIFIQUE:<br />
La masse spécifique d'un corps est la masse <strong>de</strong> l'unité <strong>de</strong> volume <strong>de</strong> ce corps. L'unité <strong>de</strong><br />
volume choisie est décimètre cube (dm3). La masse spécifique s'exprime donc en kilogrammes<br />
par dm3 (nombre concr<strong>et</strong>). La <strong>de</strong>nsité est e rapport <strong>de</strong> la masse d'un certain volume <strong>de</strong> ce<br />
corps à la masse d'un égal volume d'eau.<br />
On aura donc:<br />
Densité= masse V d'un volume d'un corps / masse V du même volume d'eau.<br />
La <strong>de</strong>nsité est un nombre abstrait (sans unité)<br />
METAUX DENSITE<br />
Acier 7,85<br />
Cuivre 8,9<br />
Plomb 11,4<br />
Aluminium 2,7<br />
Etain 7,2<br />
Feuille 2/3
11-) CHALEUR SPECIFIQUE OU CHALEUR MASSIQUE:<br />
La chaleur spécifique est la quantité <strong>de</strong> chaleur qu'il faut pour élever <strong>de</strong> 1°C la<br />
température d'un corps. C<strong>et</strong>te caractéristique entre surtout en oeuvre dans les domaines du<br />
travail à chaud <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>matériaux</strong> tels que: le moulage, le soudage, le forgeage <strong>et</strong> la gamme <strong><strong>de</strong>s</strong><br />
traitements thermiques.<br />
12-) L'INOXYDABILITE:<br />
Propriété <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>matériaux</strong> d'être plus ou moins inaltérables aux attaques chimiques<br />
apportant une corrosion. (Cas particulier <strong>de</strong> l'oxygène par exemple, ou <strong>de</strong> certains milieux salins<br />
ou corrosifs).<br />
13-) L'USINABILITE:<br />
Propriété directement liée au travail <strong>de</strong> coupe par enlèvement <strong>de</strong> copeaux ou glissement<br />
du métal.<br />
14-) LA FORGEABILITE ET L'EMBOUTISSAGE:<br />
Propriétés propres aux déformations à chaud <strong>et</strong> à froid basées particulièrement sur la<br />
malléabilité <strong>et</strong> <strong>de</strong>mandant que les <strong>matériaux</strong> présentent <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>propriétés</strong> telles que:<br />
– La plasticité, - l'écrouissage, - la résistance aux chocs thermiques.<br />
15-) LA DILATABILITE:<br />
- Sous l'action <strong>de</strong> la chaleur, le volume <strong><strong>de</strong>s</strong> pièces augmente.<br />
- Sous l'action du froid, le volume <strong><strong>de</strong>s</strong> pièces diminue.<br />
C<strong>et</strong>te propriété est très importante dans la construction <strong><strong>de</strong>s</strong> ouvrages métalliques <strong>et</strong> peut<br />
causer <strong><strong>de</strong>s</strong> eff<strong>et</strong>s néfastes à la vie <strong>de</strong> ceux-ci. Ainsi, un élément anormalement<br />
« BRIDE » risque <strong>de</strong> casser ou <strong>de</strong> ne plus remplir sa fonction sous les eff<strong>et</strong>s da la<br />
dilatation ou du r<strong>et</strong>rait.<br />
16-) L'ECROUISSAGE:<br />
Feuille 3/3<br />
L'écrouissage est plutôt un état qu'une propriété <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>matériaux</strong>. Ainsi, il peut être une<br />
qualité ou un défaut. Un état écroui ou plutôt une structure écrouie est en fait une déformation<br />
<strong>de</strong> l'édifice cristallin sans rupture aux joints. Lorsque la rupture apparaît, on dit qu'il y a clivage.<br />
Structure Normale<br />
Edifice empilé régulièrement<br />
Structure Ecrouie<br />
Déformation <strong>de</strong> l'édifice cristallin<br />
Structure clivée<br />
Séparation <strong><strong>de</strong>s</strong> grains
LES PROPRIETES DES METAUX.<br />
Evaluation N°1 NOM: Date: NOTE: / 20<br />
ON DONNE: - Une feuille format A4 qui comporte sept questions.<br />
ON DEMANDE: - De répondre aux sept questions.<br />
ON EXIGE: - Une écriture lisible.<br />
- Pour les questions N°6, on adm<strong>et</strong> une erreur.<br />
EVALUATION DU PROBLEME:<br />
- Question N°1 = / 03<br />
- Question N°2 = / 03<br />
- Question N°3 = / 03<br />
- Question N°4 = / 03<br />
- Question N°5 = / 03<br />
- Question N°6 (00ou01ou03) = / 03<br />
- Question N°7 (00ou02) = / 02<br />
QUESTIONS:<br />
1 – Définissez la conductibilité?<br />
2 - Définissez l'élasticité?<br />
3 - Définissez la soudabilité?<br />
4 - Définissez la fusabilité?<br />
5 - Définissez la malléabilité?<br />
6 – Citer les températures <strong>de</strong> fusion <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>métaux</strong> ci-<strong><strong>de</strong>s</strong>sous?<br />
L'acier: Le cuivre: L'<strong>aluminium</strong>:<br />
7 – Citer les <strong>de</strong>ux gran<strong><strong>de</strong>s</strong> familles <strong><strong>de</strong>s</strong> <strong>métaux</strong>?